Epigenetik

Epigenetik genin DNA dizisini değiştirmeden gen aktivitesinin değiştirilmesi ile ilgilenir. Vücuttaki birçok süreç epigenetik süreçlerine dayanmaktadır. Son araştırma sonuçları, organizmanın çevresel etkiler bağlamında değişiklik yapma yeteneği için önemini kanıtlamaktadır.

Epigenetik nedir?

Epigenetik terimi, kalıtımın (genetik) yanı sıra genlerin aktivitesindeki değişiklikleri tanımlar. Bu, bir genin genetik kodunun sabit olduğu, ancak her zaman uygulanmadığı anlamına gelir. Epigenetik, DNA dizisindeki bir değişiklikten kaynaklanmayan, DNA'nın genom işlevindeki değişikliklerle ilgilenir.

Canlıdaki her hücre aynı genetik programı içerir. Bununla birlikte, gelişimi sırasında organlarda ve çeşitli dokularda bir farklılaşma vardır. Örneğin, kan hücreleri, böbrek hücreleriyle aynı kalıtsal bilgilere sahiptir. İki tip hücrede sadece farklı genler aktiftir. Hücrelerin farklılaşması, genlerin aktivasyonu veya inaktivasyonu yoluyla kendini gösteren epigenetik süreçlerle açıklanabilir.

Farklılaşmamış hücreler, klonlama yoluyla yeni, genetik olarak özdeş bir organizmaya dönüşebilen kök hücrelerdir. Bununla birlikte, farklılaşmış hücreler, epigenetik değişimi tersine çevirerek de kök hücrelere dönüştürülebilir.

İşlev ve görev

Her hücre bölünmesinden sonra epigenez, hücre içindeki genetik bilgiyi kademeli olarak değiştirir. Bazı genler, DNA metilasyonu ile inaktive edilir.

Diğer bir seçenek, DNA'yı histon asetilasyonu olarak bilinen şeyi kullanarak işaretlemektir. İki metre uzunluğundaki DNA zinciri, küçük hücre çekirdeğinde açılır ve belirli noktalarda işaretlenir. Bu, yalnızca hücre tipiyle ilgili bilgilerin okunmasını garanti eder. Hem metilasyon hem de histon asetilasyonu, biyokimyasal ajanlar tarafından kontrol edilir.

İnsanlar dahil her organizmanın birçok sözde epigramı vardır. Organizmanın modifikasyonunu belirleyen ek genetik kodlar epigramlar olarak kabul edilir. Yaşam boyunca organizma çevrenin etkisiyle giderek daha fazla değişir. Genetik kod korunur, ancak dış etkiler giderek daha önemli hale gelir.

Çevresel etkiler arasında beslenme, stres faktörleri, sosyal temaslar, çevresel toksinler ve hatta kişinin ruhunda yer alan deneyimler yer alır. Vücudun bu faktörlere tepki verdiği ve gerektiğinde tepki verebilmek için deneyimleri depoladığı bilinmektedir.

Daha yeni bulgulara göre, organizma ve çevre arasındaki tüm etkileşimler epigenetik olarak kontrol edilir. Sonuç olarak, dış görünüm (fenotip), karakter ve davranış epigenetik süreçler tarafından önemli ölçüde şekillendirilir.

Tek yumurta ikizlerinin farklı dış etkiler altında farklı gelişimi, izlerin ne kadar güçlü olabileceğini gösterir. Diğer bir örnek, ilaç verilmeden meydana gelen, yaşanılan cinsiyetin değişmesinden kaynaklanan fiziksel değişiklikler olabilir. Arnavut burrneshaları (bir erkeğin hayatını yaşayan kadınlar) şunları içerir: Bunun tanıklığı.

Bazı araştırmalar, edinilen özelliklerin aktarılabileceğini gösteriyor. Temel genetik kod aktarılır, ancak genlerin belirli DNA dizisi korunurken ek genetik değişiklikler (epigenetik değişiklikler) de kısmen yavrulara aktarılır.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Epigenetiğin fenotip ve insan davranışı üzerindeki etkisi giderek daha açık hale geliyor. Yeni araştırma sonuçları, epigenetik süreçlerin insan sağlığı üzerindeki önemine işaret etmektedir.

Örneğin birçok hastalığın genetik bir edatı vardır. Ailelerde görülürler. Örnekler şeker hastalığı, kardiyovasküler hastalıklar, romatizmal hastalıklar ve demanstır. Burada, ilgili hastalığın ortaya çıkıp çıkmadığı konusunda yaşam tarzı önemli bir rol oynar. Örneğin tek yumurta ikizlerinde Alzheimer hastalığının genetik yatkınlığına rağmen çevreye çok bağımlı olduğu tespit edildi.

Epigenetik ile, örneğin yeşil çayın neden bu kadar sağlıklı olduğunu da açıklamak mümkün oldu. Çaydaki aktif bileşen epigallocatechin-3-gallate (EGCG), kanseri önleyici bir enzimi kodlayan bir geni aktive eder. Yaşlı insanlarda bu gen genellikle metillenmiştir ve bu nedenle etkisizdir. Bu, yaşlılıkta kansere yakalanma olasılığını artırır. Ancak yeşil çay tüketildiğinde kanser olma ihtimali yeniden azalır.

Örneğin arı aleminde kraliçe, işçilerden genetik olarak farklı değildir. Ancak arı sütü ile beslenen tek hayvan olduğu için bir kraliçe arıya dönüşür. Onunla birlikte birçok aptal gen, belirli bir biyolojik ajan nedeniyle yeniden aktive edilir.

İnsanlarda, diğer şeylerin yanı sıra, olumsuz sosyal koşullar genellikle daha sonra kişilik bozukluklarına yol açar. Günümüzde birçok zihinsel ve psikolojik hastalığın epigenetik süreçler tarafından tetiklendiği varsayılmalıdır. İnsan epigenomu, daha sonra kişilik yapısını etkileyen travmayı da depolar.

Yeni bilimsel çalışmalar, travmatize olmuş insanların genomunda birçok hatanın meydana geldiğini göstermiştir. Ancak başarılı bir tedaviden sonra bu hatalar tekrar ortadan kalktı.

Yavrulara geçen ve onları genetik olarak belirli hastalıklara yatkın hale getiren epigenetik değişiklikler de vardır. Örneğin İsveç'te yapılan bir insan çalışmasında, sonraki nesillerde gıdanın bulunabilirliği ile hastalığa yatkınlık arasındaki ilişki incelendi.

Genetikçiler Marcus Pembrey ve Lars Olov Bygren, çok yiyecekleri olan büyükbabaların erkek torunlarının her zaman şeker hastalığına yatkın olduğunu buldular. Cinsiyet kromozomlarında epigenetik değişiklikler muhtemelen burada meydana geldi.

Travma geçirmiş insanlar bile epigenetik değişiklikleri gelecek nesillere aktarabilir. Epigenetik alanında daha fazla araştırma, hastalığa neden olan epigenetik değişiklikleri ortaya çıkarmaya ve tersine çevirmeye yardımcı olmalıdır.